論文の概要: Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2111.12646v2
• Date: Fri, 25 Nov 2022 17:54:36 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-06 23:45:41.819148
• Title: Stochastic approximate state conversion for entanglement and general quantum resource theories
• Title（参考訳）: 絡み合いと一般量子資源理論に対する確率的近似状態変換
• Authors: Tulja Varun Kondra, Chandan Datta, Alexander Streltsov
• Abstract要約: 量子資源理論における重要な問題は、量子状態が互いに変換される方法を決定することである。 我々は、状態遷移の忠実さと確率の両方に制限を与えます。 ポーパスク・ロールリッヒ・ボックスと等方性ボックスとの間の忠実度は局所性保存型スーパーチャネルにより増大しないことを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 62.997667081978825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Quantum resource theories provide a mathematically rigorous way of understanding the nature of various quantum resources. An important problem in any quantum resource theory is to determine how quantum states can be converted into each other within the physical constraints of the theory. The standard approach to this problem is to study approximate or probabilistic transformations. Very few results have been presented on the intermediate regime between probabilistic and approximate transformations. Here, we investigate this intermediate regime, providing limits on both, the fidelity and the probability of state transitions. We derive limitations on the transformations, which are valid in all quantum resource theories, by providing bounds on the maximal transformation fidelity for a given transformation probability. We also show that the deterministic version of this bound can be applied for drawing limitations on the manipulation of quantum channels, which goes beyond the previously known bounds of channel manipulations. As an application, we show that the fidelity between Popescu-Rohrlich box and an isotropic box cannot increase via any locality preserving superchannel. Furthermore, we completely solve the question of stochastic-approximate state transformations via local operations and classical communications in the case of pure bipartite entangled state transformations of arbitrary dimensions and two-qubit entanglement for arbitrary final states, when starting from a pure bipartite state.
• Abstract（参考訳）: 量子資源理論は、様々な量子資源の性質を理解する数学的に厳密な方法を提供する。 量子資源理論における重要な問題は、量子状態が理論の物理的制約の中でどのように相互に変換できるかを決定することである。 この問題の標準的なアプローチは、近似的あるいは確率的変換を研究することである。 確率変換と近似変換の中間的な構造についてはほとんど結果が示されていない。 ここでは,この中間構造について検討し,忠実性と状態遷移の確率の両方に限界を与える。 与えられた変換確率に対する極大変換忠実性の境界を提供することにより、すべての量子資源理論において有効である変換の限界を導出する。 また、この境界の決定論的バージョンは、これまで知られていたチャネル操作の限界を超えて、量子チャネルの操作の制限を引くためにも適用可能であることを示す。 応用として,ポパスク・ロールリッヒ・ボックスと等方性ボックスとの間の忠実度は,スーパーチャネルを保存した局所性によって増大しないことを示す。 さらに,任意の次元の純粋二成分絡み合い状態変換や任意の最終状態に対する2量子ビット絡み合いの場合,純粋二成分状態から始めるとき,局所操作や古典的通信による確率的近似状態変換の問題を完全に解決する。

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